数据中心网络细粒度时间负载均衡方法的研究

发布时间：2023-04-29 04:16

　　随着数据中心网络传输技术的飞速发展,网络传输速率指数级增长,传播延迟也不断缩小。同时,网络中的流量还呈现出极短时间突发式传输的特征,通常称具有这种特征的流量为Microburst^[1,2,3]。针对这类流量,已有的负载均衡方法大多都无法有效地对其分流和转发,因而在流量传输过程中容易出现交换机buffer占用率过高、链路拥塞、丢包等网络异常。因此,为了应对细粒度时间突发流量的均衡转发,本文在现有均衡方法的基础上进行了改进,设计出两种新的均衡方法,以提升对Microburst流量的均衡效果,减小拥塞发生的概率,增强网络传输性能。Drill^[4]方法是一种基于packet的均衡方法,该方法通过实现ESF(Equal Split Fluid)模型的假设前提,达到近似ESF模型理想均衡的效果,因而可以有效地应对Microburst流量的均衡转发。然而,Drill方法的均衡效果依赖于网络的对称性,网络对称性越差,Drill方法的实际均衡效果就越接近ECMP(Equal-Cost-Multi-Path)^[5,6]方法。于是,为了应对D...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 基于flow的均衡方法研究
        1.2.2 基于packet的均衡方法研究
        1.2.3 基于flowlet的均衡方法研究
    1.3 本文工作主要贡献
    1.4 本文章节安排
第二章 现今数据中心网络中均衡方法的挑战
    2.1 流量特征
        2.1.1 传输性能
        2.1.2 流量模型
    2.2 突发流量对现有均衡方法的影响
    2.3 本章小结
第三章 基于packet的改进方法设计
    3.1 引言
    3.2 Drill方法
        3.2.1 Equal Split Fluid模型
        3.2.2 Drill方法的实现
        3.2.3 Drill方法的优势和不足
    3.3 改进思路
        3.3.1 子拓扑划分
        3.3.2 基于packet的转发决策
        3.3.3 监测网络状态
    3.4 改进方法的实现
        3.4.1 交换机侧的方法实现
        3.4.2 发送端主机侧的方法实现
        3.4.3 接收端主机侧的方法实现
    3.5 改进效果和意义
    3.6 仿真实验验证
        3.6.1 实验相关准备
        3.6.2 实验测量
        3.6.3 实验结果分析
    3.7 本章小结
第四章 基于flowlet的改进方法设计
    4.1 引言
    4.2 LetFlow方法
        4.2.1 Flowlet切分机制
        4.2.2 LetFlow方法的实现
        4.2.3 LetFlow方法的优势和不足
    4.3 改进思路
        4.3.1 基于flowlet的均衡粒度
        4.3.2 部署于主机侧
        4.3.3 主动切分与被动切分相结合
    4.4 改进方法的实现
        4.4.1 Flowlet切分
        4.4.2 突发流量的监控和处理
    4.5 改进效果和意义
    4.6 仿真实验验证
        4.6.1 实验相关准备
        4.6.2 实验测量
        4.6.3 实验结果分析
    4.7 本章小结
第五章 工作总结与展望
    5.1 工作总结
    5.2 后期展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果



本文编号：3805148